[发明专利]一株降解酞酸酯的真菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境有机污染物生物处理技术领域，具体涉及一株降解酞酸酯的真菌及其在受污染土壤生物处理和环境污染修复中的应用。

背景技术

邻苯二甲酸酯又名酞酸酯(phthalic acid esters，PAEs)，是由一个刚性平面芳烃和两个可塑的非线性脂肪侧链组成，通常用酞酸酐与各种醇类之间的酯化反应获得。

PAEs广泛存在于水体、土壤及空气中。随着塑料薄膜的广泛农用，以及大量城镇污水和垃圾被排放到农田，酞酸酯(phthalic acid esters，PAEs)已成为农田土壤中最常见的有机污染物之一，是“第二个全球性PCB污染物”。由于PAEs的雌激素效应，以及致畸、致癌和致突变特性，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。人类通过皮肤、呼吸、食物链等途径长期接触环境雌激素PAEs，可对人体造成慢性危害，主要表现为生殖毒性。美国EPA已经列出了6种PAEs作为优控物。在我国环境优先污染物中有3种肽酸酯化合物：邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)。因此，修复PAEs污染的水土环境已成为研究的热点。

尽管PAEs能够通过物理作用、臭氧氧化、紫外光解等途径降解和转移，但是微生物降解是环境界中PAEs矿化的主要途径。生物修复被认为是目前去除环境中有机物的最经济有效的方法。

近年来，PAEs的细菌降解已得到广泛研究，但真菌降解PAEs的报道较少。与细菌相比，丝状真菌具有较强的穿透力，可深入接触土壤颗粒内部污染物，因而对污染物的降解率会较高；另外，菌丝生长可将土壤穿出众多微小孔隙，有利于营养物质流通。利用丛枝菌根真菌(AM)可以促进PAEs在土壤中的降解、降低其在植物中的残留，但是AM需与特殊寄主植物的根系结合这一特性将限制这一技术的广泛应用，对于根系未能接触到的土壤中的污染物来说，可能降解困难。另外，目前以单一PAE为降解对象的报道较多，但对于实际土壤环境而言，PAE污染往往是多种单体同时存在的复合污染，生物修复过程将由于污染物之间的相互作用、以及微生物与植物共同作用等变得更为复杂。

发明内容

针对现有PAEs污染土壤、水体环境修复技术中存在的不足，本发明的首要目的在于提供一株能高效、快速降解PAEs的真菌。

本发明的另一目的在于提供上述真菌在污染土壤生物处理和环境污染修复中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一株降解酞酸酯的真菌，是棒束梗霉(Isaria sp.)F₃，已于2011年8月29日保藏于中国典型培养物保藏中心(地址：中国武汉市武汉大学内)，其简称为CCTCC，保藏编号为CCTCC No.M 2011299。

上述的菌株F₃来源于广东省某地PAEs污染农田的耕层(0～20cm)土，经人工富集、筛选及纯化所得到，菌株命名为F₃。该菌株具有以下分类学特征：在察氏培养基培养7d菌落直径2.5cm，丝绒状至毛状，米黄色，反面桔黄色；在PDA培养基培养7d菌落直径4cm，丝绒状至毛状，米白色，反面桔黄色；在查氏酵母膏琼脂培养基培养7d直径2.5-3.0cm，绒毛状，白色，反面桔黄色。电子显微镜下观察，该菌株菌体的形态为气生菌丝透明，分生孢子单细胞，长椭圆形至棱形、细柱形。此外，该菌株的18S rDNA序列与Isaria(棒束梗霉属)的同源性达97.1％。结合以上分类学形态特征和18S rDNA序列的比对结果，该菌株命名为棒束梗霉(Isaria sp.)F₃。

将棒束梗霉(Isaria sp.)F₃用于降解酞酸酯(phthalic acid esters，PAEs)：棒束梗霉(Isaria sp.)F₃在纯培养条件下7天内对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)三种酞酸酯的混合体系的总降解率为52.7～66.2％，其中DMP降解率61.5～78.4％、DEP 53.7～68.1％、DOP 29.5～53.7％。30d内将灭菌土壤中300mg/kgPAEs降解69.0％，可显著提高DMP、DEP、DOP复合污染土壤植物修复的效率。与其它菌株相比，该菌株具有高效的酞酸酯降解能力。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：